前言
第1章常用低壓電器
11兩類控制繫統
111模擬量控制——過程控制繫統
112開關量控制——邏輯控制繫統
12低壓電器的基本知識
121低壓電器的分類
122電磁式電器的工作原理
13接觸器
131電磁式接觸器的結構和工作
原理
132接觸器的主要技術參數
133接觸器的常用類型
134接觸器的選擇原則
14繼電器
141電磁式繼電器
142時間繼電器
143速度繼電器
144熱繼電器
15低壓熔斷器
151熔斷器的工作原理
152熔斷器的類型
153熔斷器的主要技術參數
154熔斷器的選擇原則
16低壓斷路器
161低壓斷路器的結構及工作原理
162低壓斷路器的選擇原則
17主令電器
171控制按鈕
172行程開關
173接近開關
174轉換開關
18開關電器
習題
第2章基本電氣控制電路
21電氣控制電路圖的繪制
211電氣控制電路圖的繪圖標準
212電氣原理圖
21件布置圖
214電氣安裝接線圖
22異步電動機基本電氣控制電路
221全壓直接起動控制電路
222減壓起動控制電路
223制動控制電路
224有級調速控制電路
習題
第3章可編程控制器概述
31可編程控制器的產生和發展
311可編程控制器的由來
312可編程控制器的名稱演變
313可編程控制器的定義
314可編程控制器的發展趨勢
32可編程控制器的特點
33可編程控制器的分類
34可編程控制器的應用領域
習題
第4章可編程控制器的硬件結構
41可編程控制器的硬件組成
411CPU
412存儲器
413電源
414I
415外部接口
42可編程控制器的工作原理
421循環掃描工作方式
422循環掃描工作過程
423繫統響應時間
習題
第5章S7-1200 PLC的硬件和軟件
開發環境
51S7-1200 PLC技術綜述
52S7-1200 PLC的硬件
521S7-1200 PLC的硬件組成
522CPU模塊
523信號板及信號模塊
524通信模塊
525功率計算
53S7-1200 PLC的軟件開發
平臺
531TIA Portal介紹和安裝
532TIA Portal使用入門
533“起-保-停”控制實例
習題
第6章S7-1200 PLC的編程基礎
61數制、編碼和邏輯運算
611數制
612編碼
613邏輯運算
62S7-1200 PLC的編程語言
621梯形圖
622功能塊圖
623結構化控制語言
63用戶程序結構簡介
631組織塊
632函數
633函數塊
634數據塊
64S7-1200 PLC的工作模式
6413種工作模式介紹
642冷啟動與暖啟動
643CPU“上電後啟動”項的
設置
65繫統存儲區和數據類型
651S7-1200 PLC的繫統存儲區
652S7-1200 PLC的基本數據類型
653S7-1200 PLC的其他數據類型
654使用AT覆蓋變量
655使用Slice方式對變量進行
尋址
習題
第7章S7-1200 PLC的指令
71位邏輯運算指令
711常開觸點與常閉觸點
712取反RLO
713賦值和賦值取反
714復位輸出和置位輸出
715置位/復位觸發器與復位/置位
觸發器
716掃描操作數的信號上升沿/下
降沿
717在信號上升沿/下降沿置位
操作數
72比較操作指令
721觸點比較指令
722範圍判斷指令
723浮點數有效性檢查指令
73數學函數指令
731四則運算指令
732計算指令
733浮點數函數運算指令
74移動操作指令
741移動值指令
742塊移動指令
743反序列化和序列化指令
744塊填充指令
75字邏輯運算指令
76移位和循環移位指令
77轉換操作指令
771轉換值指令
772浮點數轉換為雙整數的指令
773標準化和縮放指令
78定時器操作指令
781生成脈衝指令
782接通延時指令
783關斷延時指令
784時間累加器指令
785S7-1200 PLC定時器創建
79計數器操作指令
791加計數指令
792減計數指令
793加減計數指令
710高速脈衝輸出與高速計數器
7101高速脈衝輸出
7102模擬量控制PWM的脈衝寬度
舉例
7103高速計數器簡介
7104編碼器基礎
7105編碼器應用舉例
711編程注意事項
7111雙線圈輸出
7112盡量減少I/O點信號的使用
習題
第8章S7-1200 PLC的用戶程序
結構
81函數和函數塊
811函數
812函數塊
813函數塊的多重背景
82組織塊
821程序循環OB
822時間中斷OB
823延時中斷OB
824循環中斷OB
825硬件中斷OB
826診斷錯誤、插撥中斷、機架或
站故障
827啟動OB
83交叉引用
831打開交叉引用的方法
832交叉引用列表
833重疊訪問
習題
第9章精簡繫列面板的組態與應用
91SIMATIC觸摸屏產品體繫
92新一代精簡繫列面板
93WinCC（TIA Portal）介紹
94精簡繫列面板的畫面組態
941添加PLC設備和編寫梯形圖
942添加HMI設備和組態連接
943組態指示燈與按鈕
944精簡繫列面板的仿真與

TIA博途(Totally Integrated Automation Portal)軟件可在同一開發環境中組態西門子公司的可編程控制器、人機界面等，為全集成自動化的實現提供了統一的工程平臺，是軟件開發領域的一座裡程碑，是工業領域裡帶有“組態設計環境”的自動化軟件。

SIMATIC S7-1200小型PLC充分滿足中小型自動化的繫統需求。在研發過程中充分考慮了繫統、控制器、人機界面和軟件的無縫整合和高效協調的需求。SIMATIC S7-1200 PLC具有集成PROFINET接口、強大的集成工藝功能和靈活的可擴展性等特點，為各種工藝任務提供了簡單的通信和有效的解決方案。

本書基於TIA博途軟件和SIMATIC S7-1200 PLC編寫，具有以下特色：

1）工程應用，實用性強。本書所舉實例具有很強的實用價值，旨在以實例為導向，引導讀者快速和深入地掌握相關開發技術，相關原理圖的繪制依照工程應用標準。

2）重點突出，注重引導。本書悉心體貼讀者的學習過程，以學為中心，注重對讀者關鍵性知識點的提示和引導。

3）習題建設，兩性一度。本書編寫過程中，強調課後習題的建設，使得習題具有高階性、創新性和挑戰度。

4）總結分享，交流生動。本書注重編者的經驗總結與分享，教材文字具有交流性和生動性。

5）實物調試，科學嚴謹。本書所有實例都基於實物的調試和驗證，科學嚴謹，注重實物效果的展示，增強讀者的感官體驗。

6）案例完整，貫穿對比。本書的實例注重完整性、貫穿性和對比性。例如在介紹經驗設計法和順序控制設計法的過程中，本書將相同案例的不同設計方法進行對比，進而加深讀者對設計方法的理解和掌握。

7）校企協作，深度融合。本書編寫過程中，企業專家深度參與。由於PLC的工程性、實踐性十分強，在實驗室建設和教材編寫過程中與西門子資深工程師深度協作，通過將企業專家的工程經驗融入教材中，真正體現教材的工程與前沿性。

8）追根溯源，探究本質。本書注重問題本質的講解。例如在介紹SCL時，把SCL源生成程序塊以及程序塊反向生成SCL源，讓讀者真正了解SCL程序的本質，使讀者有豁然開朗的感覺。

9）注重算法，體現高階。本書注重本科學生的特點，融入工程中的算法案例。關注本科學生從算法層面的進階，為後續的深造以及高級應用打下基礎。

本書共12章。第1~2章是電氣控制的相關知識；第3~12章是S7-1200 PLC的相關知識。本書提供在TIA Portal V16集成開發環境中編譯通過的全部示例源代碼、配套課件等資源，讀者可在wwwcmpeducom中獲取。

本書由西華大學鄭海春擔任主編，並負責全書的編寫。西華大學楊勇、曹林、鄭敏、曹太強參與了本書部分程序代碼的仿真調試工作，本書編寫過程中還得到了企業專家彭昱的大力支持和幫助，在此一並表示感謝。

在本書編寫過程中，參考了互聯網上的資料、代碼、網絡視頻以及圖書，在此向這些資料的作者一並表示誠摯的感謝。

由於編者水平有限，書中難免出現遺漏和錯誤之處，懇請廣大讀者不吝指正，提出意見和建議。